浅谈煤化工控制阀选型和应用

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1、浅谈煤化工控制阀选型和应用　　随着煤化工项目在全国各地的建设和开车，煤化工在国民经济中的地位也越来越突出。由于煤化工工艺的特殊性，在生产过程中所使用的各类控制阀关乎着生产的平稳和安全，在煤化工项目中起着至关重要的作用。笔者根据多年的实践经验，对煤化工各个装置区的各类关键控制阀进行阐述和剖析，以供大家交流借鉴一、锅炉装置区煤化工项目的锅炉给水压力16Mpa，锅炉出产的蒸汽基本为9.8Mpa、540℃，大部分用于拖动透平汽轮机，其余部分经过多次减压后供生产使用。所以锅炉装置区，给水控制阀和蒸汽减压阀非常重

2、要，而且造价极高。1、锅炉给水阀6用于精准的控制汽包液位，给水压力高（16Mpa）温度高（220℃），对阀体及其内件冲刷极大，阀门选型不当极易产生振动。阀芯结构可用笼式套筒。阀芯与阀杆连接形式要求焊接，不采用螺纹、销钉和螺栓被帽的形式，避免在高压冲蚀下阀杆与阀芯脱落。阀门本体材质通常为WC6或CF8M，阀内件材质304或316，阀杆材质可选304、17-4PH（马氏体不锈钢，强度极高）如选用304，要求有1.5-2倍强度余量。执行机构可选用电动或气动薄膜式执行机构，考虑到控制安全的需要，要求事故状态下

3、阀门保持开度。2、锅炉给水泵最小回流阀锅炉给水泵往往为10级以上的多级泵，进出口压差极大，为了保证给水泵的安全运行，最小回流阀是给水泵重要的安全控制附件。由于压差高达16Mpa，温度220℃，对阀本体和内件冲蚀极大，控制难度也较大，加之价格较高。许多地方往往采用带定位器的套筒控制阀代替，通过定位器控制难度大，往往伴随着振动和冲蚀，使用寿命较短。真正的最小回流阀为自力式阀门，阀芯须经喷涂碳化钨处理，阀芯和阀体可堆焊司太立合金。3、蒸汽减压阀6这里重点介绍9.8Mpa减1.0Mpa的阀门，其他等级的减压阀

4、国内基本可以满足生产要求。对于9.8Mpa减1.0Mpa的阀门目前世界范围内首推还是CCI迷宫式套筒减压阀，虽然多数厂家也可制造生产此种阀门而且有一定的使用业绩，但是关键核心技术还在套筒的结构和制造工业。CCI采用的迷宫式减压套筒，此部件目前还是CCI计算和制造的最好。但是阀杆和阀塞的连接还要避免通过销钉和螺纹，最好是整体或焊接方式。注意的是，其他进口品牌，往往可能在阀门进口或出口增加整流或降噪孔板，其实也是起到减压作用，但这种结构带来很大的问题，通常此种阀门基本通过焊接方式与管道连接，一旦孔板破损对

5、于整个系统带来的问题都是致命的，而且在低负荷下，孔板的减压降噪效果下降极快，基本起不到正常作用。这也是使用选型中需要注意的二、空分装置区空分装置区基本为低温阀、氧阀和分子筛再生阀门（机组的阀门单独说明）1、低温阀门目前低温阀较为成熟，基本国内外均可制造，如福斯、Fisher、山武、koso等，此种阀门填料和阀杆加长处理。阀体及阀内件材料以316为主。2、氧气放空阀作为空分装置氧气超压后紧急放空，特点是压差大，动作速度快，放空量大（取决于气化的设计负荷）。由于氧气的特点，对于一般有色金属。原则上线速度不

6、超过25米/秒（与氧气纯度和压力都有关系，这里取一个通常值）。所以对于高压差下的氧气放空阀，材质一般选择Inconel625或Menel500以上。由于阀体及内件均采用此种特材，成本非常高。阀门类型可以为：Globe阀、套筒阀和球阀，通常不采用球阀（除了用于切断作用的阀门）当然主要是价格因素。同时Globe阀、套筒阀也有很好的使用效果。由于压差较大，在阀门开启与闭合时，需要执行机构输出较大的力量，往往执行机构非常大，阀杆也很粗，动作时间较长。这里介绍一种平衡式阀芯，可以克服大压差下阀门控制。63、分子

7、筛纯化系统用的三杆阀根据分子筛再生的工艺特点：管道通常较粗（一般直径在900mm以上。大的到1500mm），再生频次高，介质较为清洁、压力和温度适中。对阀门要求零泄漏，可单项密封。对于这样大口径管道，通常选用蝶阀，对于泄露的要求，可选用三偏心蝶阀。三杆阀就是一种特殊三偏心形式的蝶阀，转动轴完全偏离中心，类似一种机械人手臂式的结构。动作时，阀板先沿介质流向反方向移动，使阀板与阀座分开，然后翻转阀板，克服了阀板与阀座的摩擦。典型的阀门是欧宾诺斯的三杆阀，阀门具有防火功能，高温下，阀座软密封破坏后，其阀座与

8、阀板形成第二道密封，保证气体不泄露。三、气化装置气化装置最为复杂，也是煤化工的核心装置，此装置使用的阀门种类繁多而且要求非常苛刻，同时又与气化炉的形式有很大关系。目前气化炉有德士古、GSP及四喷嘴水煤浆炉。1、煤浆及煤粉系统煤浆做原料的控制系统，煤浆作为输送和流量调节设备，阀门起到控制煤浆的循环和切断。根据煤浆的特点，首选为球阀，双向硬密封固定球，内件可选316及以上材质，可做渗氮及堆焊司太立合金进行硬化处理；6煤粉做原料的控制系统较为复杂，而且由于煤粉